核医学科创建于1958年，是中国临床核医学创始单位之一，年诊治病人1万人次左右。现有1台三探头带符合测量系统功能SPECT、1台双探头SPECT以及多功能仪、锝气体发生器等核医学诊断设备。

现开展的检查项目有：肿瘤18-F脱氧葡萄糖（18F-FDG）代谢显像，心肌（门控）血流灌注显像，18F-FDG心肌存活显像，脑血流灌注显像，18F-FDG脑代谢显像，全身及局部骨显像，甲状腺及甲状旁腺显像，肝血池显像，肝胆动态显像，门腔分流显像，肾脏动态显像及GFR与ERPF测定，尿路结石显像，肺血流灌注、肺通气及下肢深静脉显像，乳腺阳性显像，前哨淋巴结显像，消化腺显像以及甲状腺吸碘试验等。

现开展的治疗项目有：甲亢（Graves病）的碘-131治疗，肿瘤骨转移骨痛治疗，类风湿性关节炎等疾病的核素治疗工作并与兄弟科室兄弟医院合作开展肿瘤粒子源植入治疗，大剂量放射性药物治疗（包括甲状腺癌、嗜铬细胞瘤等）。

核医学科与其它科室、其它医院合作，承担了多项科研的研究，多次获得科技成果奖；核医学科目前承担首都医科大学第二临床医学院（友谊医院）、第五临床医学院（天坛医院）、口腔医学院（口腔医院）以及部分北京大学医学部系统的核医学教学任务。医院核医学科是北京市住院医师核医学培训基地，是北京市卫生系统重点扶持科室。

核医学科有医务人员12人，其中正主任医师1名，副主任医师1名，主治医师及主管技师6名，博士1名。李春林主任医师是核医学科现任负责人，目前担任中华医学会核医学分会委员兼学会秘书，中国核学会同位素专业委员会理事、核医学专业委员会委员，中国装备协会核医学装备与技术专业委员会委员，北京市卫生局核医学技术改进与促进委员会委员，北京核学会理事，卫生部职称考试组成员，医疗设备评标，首都医科大学核医学系副主任，从事核医学临床与教学工作近30年。